無負壓供水技術在建筑給排水設計中的應用

董國前

柳州市建筑設計科學研究院 廣西 柳州 545001

【摘 要】無負壓供水設備相比于普通給水設備，它是更符合節能發展需求的一種設備，又能夠避免自來水二次利用所帶來的污染。本文就這種供水設備的應用進行研究，講述了某小區無負壓供水設備的應用案例，對其進行了簡介。介紹了無負壓供水設備在建筑給排水中的應用和優點。

【關鍵詞】無負壓；供水；給排水；設計

1.引言

無負壓供水系統是一種新興的供水方式，它是在傳統的供水系統上，將其改進發展起來的一種模式。同時也備受國家的關注，是國家重點推廣的一種高科技產品。無負壓給水設備是一種節能設備，將它直接串聯到市政給水管網或原有管網上，對其加壓，進而能夠有效利用原有管網或者市政給水管網，既能節約能源，又不對市政給水管網或有壓管網產生負壓。無負壓供水設備是由多個部件組成的，主要有水泵、穩流補償器、儀表、給水管道及開關閥門等，它是一種能夠穩定和調節水量的先進給水設備。到目前為止，當談論到設置或者改造給水設備時，無論建筑施工者還是房地產開發商以及設計者，首先想到的就是使用節能節電的無負壓供水設備系統。

2.無負壓供水技術

2.1簡介

無負壓供水技術的核心是無負壓供水設備，在2003年就被納入到國家重點推廣的一項新技術中。該技術不僅節約能源，還能夠避免傳統二次供水設施所造成的二次污染這個問題。無負壓供水設備是直接將其安裝在自來水管道上，通過加壓的方式，應用于建筑的給排水中。在工作過程中，通過控制設備中的穩流補償器和真空控制器之間相互作用，不影響自來水管的動壓，且該設備是全密封的，杜絕了與空氣的接觸，真正的實現了“缺多少補多少”的節能原理，是一種適應社會發展而興起的一種無污染供水方式。

2.2工作原理

其工作原理是：通過微型計算機設備，控制變頻調速，進而實現其恒壓供水的目的。在建筑施工過程中，要根據具體情況設定用水點的工作壓力，并隨時監督市政管網的壓力。當市政管網的壓力不能滿足用戶所需壓力時，系統會自動啟動變頻器，提高水泵的轉速，直到市政管網的壓力達到用戶所需的壓力。并控制水泵以這一轉速運轉進行恒壓供水。其基本原理就是保證壓力相同。無負壓供水設備不僅能夠利用自來水管網的原有壓力，還不會影響原自來水管道的性能。

2.3種類

無負壓供水設備主要有以下幾種形式：密封式、流量調節罐式、調節水箱式等。

2.3.1密封式

密封式設備是在不銹鋼容器內將電機、水泵等設備完全密封，杜絕了使用水的水質的二次污染。該供水設備占地面積少，安裝起來簡單靈活，安裝的地方有可選性，可安裝在樓梯口、地下水池子等地方。使用該設備所用的施工周期短，但是還存在不足，當城市公共供水管網停水時，因為沒有儲備的水桶，可能會出現斷水的現象。

2.3.2流量調節罐式

該設備是在水泵前安裝上一個可控的流量調節器，靠其自身的調節作用調節水量和水壓，可有效地降低對城市公共供水管網的影響。

2.3.3調節水箱式

該設備安裝了調節水箱，將調節水箱與水泵并聯起來，通過調節電控裝置，使水箱里面的水每天循環2次以上，并且保障水質。該設備的機理是：當市政管網的水量、水壓條件能滿足該方式對水的需求時，就直接從市政管網用水；當不滿足該設備的需求時，就從調節水箱中取水。因此，在城市供水管道不穩定的地方，可以選擇使用調節水箱式供水設備。

供水設備網絡組成如圖1所示：

圖1 供水設備網絡圖

3.某小區無負壓供水設備應用設計實例

3.1工程設計選型

根據《建筑給水排水設計規范》條例，計算出工程的建筑施工所用水量。結合顧客實際用水量，建筑物的高度綜合評定，選擇出最適宜的供水設備。該工程為某工程一期工程，共23層。綜合考慮工程生活用水的特點以及設備水泵的性能，經過嚴格的篩選，最后選擇使用無負壓管網穩流供水設備。

3.2運行分析

3.2.1原供水設計方式

原供水設計方式是在生活水箱中放入自來水，再使用能夠加壓的變頻設備，使用加壓功能，實現向各個用水點輸送水源的目的。這樣的供水方式不僅浪費了原供水的壓力，還對水箱的使用造成嚴重的二次污染。與此同時，因為水箱不是全封閉的，存在著安全隱患。在管理上，還應該加大對水箱的監護，采取必要的管理措施進行安全防護。原水箱不僅浪費了人力物力，還加大了安全隱患。

3.2.2無負壓供水

無負壓給水系統是將無負壓供水設備直接串聯到自來水輸水管網上，通過加壓的方式，應用于建筑的給排水中，充分利用了自來水管網原有的壓力，既節能又節電。

3.3節能分析

選用無負壓（無吸程）管網增壓穩流供水設備是經過綜合考慮的結果，從能源的角度看，它可充分利用自來水管網原有的壓力，實現“差多少補多少”的節能目的。該工程所在的城市，市政管網用水高峰期時，自來水的供水壓力是0.25MPa，使用無負壓給水設備在充分利用自來水壓力后，還能從根本上實現節能環保的宗旨，節能幅度在十分之三左右。

3.4對比無負壓方案與傳統設計方案的優缺點，如表1

表1無負壓方案與傳統設計方案比較

名稱 傳統設計：普通變頻供水設備 無負壓供水設備

組成 調節罐、水泵以及智能控制系統 地下水、水泵以及智能控制系統

節水環保 水池的滲、跑、冒、滴、漏現象嚴重，浪費了大量的水資源。還需要經常對水池定期消毒管理，在一定程度上浪費了水資源，它是一個封閉系統，無一次污染 全封閉結構運行，避免了水池的滲、跑、冒、滴、漏的嚴重現象。不需要建立水池，減少了消毒水的用量，經過對6個地區85家顧客調查，測算綜合節約用水量可達13%，撇開式水池

投資資金解析 該設備建有水池，水池需要經常有人清理和管理，耗費人力物力，對土地需求量大，并且水的污染程度高，需使用凈化設備，因此投資的資金較大，成本較高。 該設備不需要建立水池，沒有日常清洗管理的費用，土建費用低，水質不存在污染，不需要安裝凈化水的設備，并且能夠充分利用市政自來水管網的壓力，節約能源節電節水

4.無負壓供水設備的優點

4.1節約能源

該設備能夠直接與市政自來水管網連接，充分利用市政管網的壓力，節約了能源，不造成能源的浪費。由于充分利用了市政管網的壓力，大幅度的節約了電能，且不會產生滴，漏，跑等現象，節約了水資源，節水大概在13%。

4.2成本低

該設備所占的地方面積小，節省了土建的費用，所用的加壓水泵型號小，不需要安裝凈水設備，減少了設備投資，沒有日常清洗維護費用，